周小平


一、基本情况

周小平,男,汉族,199010月生,江西黎川人,工学博士,湖南大学副教授、博士生导师、岳麓学者,IEEE Member,中国电机工程学会会员,中国电工技术学会会员,中国电源学会会员,湖南大学首届“杰出博士后”获得者。入选2021年“长沙市杰出创新青年培养计划”、2022年“湖南大学青年教师托举计划”、2018博士后创新人才支持计划,现为湖南大学电能变换与控制创新团队罗安院士课题组核心成员国家电能变换与控制工程技术研究中心青年骨干。

联系电话:15200867921Emailz_xiaoping@126.com

二、学习与工作经历

2009. 09—2013. 06,湖南大学,电气与信息工程学院,学士

2013. 09—2018. 06,湖南大学,电气与信息工程学院,博士

2018. 07—2020.06 湖南大学,电气与信息工程学院,博士后(博新计划)

2020. 07—至今  湖南大学,电气与信息工程学院,副教授

三、主要研究方向与业绩

主要从事特高压直流输电、规模化储能变流器控制、新能源发电与新型电力系统等方向的研究工作。近年来,主持国家重点研发计划子课题1项、国家自然科学基金青年项目1项、中央高校科研项目1项、长沙市杰出创新青年培养计划1项、博士后创新人才计划项目1项、湖南省自然科学基金青年项目1项、中国博士后科学基金面上一等项目1项和湖南省研究生科研创新项目1,作为骨干人员参与国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等项目6项。在IEEEIET、中国电机工程学报等期刊与会议上发表SCI/EI论文50余篇,获授权中国专利20余项。

在罗安院士的指导下,针对特高压直流输电换相失败频发和换相失败如何防治的需求,研制出国内首个纯物理特高压直流输电换相失败复现实验平台(1600V100kW单极双12脉动),重点解决了在对换相失败科学研究过程中无法复现换相失败的难题,为特高压直流输电换相失败机理及其防治措施的研究提供了重要的平台支撑。

此外,还提出了高过载拓扑结构与能量快速控制技术,解决了高能量国防装备高过载与高可靠供电的难题;发明了多电源功率模块并联均衡阻抗控制与有源阻尼谐振抑制技术,实现了多变流器的环流与谐振抑制,解决了系统稳定控制的难题;研制出我国首套兆瓦级海岛特种电源装备,与国外领先的ABB等公司产品相比,短时过载能力由3倍提升至5倍额定容量,过载持续时间由10s提升至60s,切换时间由10~20ms缩减到0.52ms电源装备已广泛应用于南海(南海舰队、91550 部队)、东海等多个岛屿,大幅度增强了我国海岛电源的战备供电性能,确保了恶劣环境下岛屿的高可靠供电。

成功入选2021年“长沙市杰出创新青年培养计划”、2022湖南大学青年教师托举计划2018年度博士后创新人才支持计划和2020年度湖南大学首届杰出博士后,荣获2018年江西省科学技术进步三等奖、第二十届中国专利优秀奖、2020年湖南省科学技术进步一等奖、2017年湖南省科学技术进步一等奖、2017年中国机械工业科学技术奖特等奖、湖南省创新奖1项、芙蓉学子学术创新团队等奖励,获湖南省优秀毕业生、湖南大学优秀博士学位论文等荣誉。担任电力与能源领域IEEE TIETPELTIIJESTPIET PELGTD,中国电机工程学报,电工技术学报等学术期刊的审稿人。

主持或参与的主要课题:

1. 国家重点研发计划子任务:基于多直流系统功率协调控制的换相失败防御方法研究(主持)

2.国家自然科学基金青年项目:含多类FACTS装置的高压直流输电系统换相失败机理及其抑制方法研究(主持)

3.中央高校科研项目:特高压直流输电关键技术研究,2021.1-2024.12(主持)

4. 长沙市杰出创新青年培养计划:多层级换相失败防御的关键技术研究2022.1-2024.12(主持)

5.博士后创新人才支持计划项目:新能源发电场站宽频带振荡机理及其抑制方法研究(主持)

6.湖南省自然科学基金青年项目:电力电子化配电网的宽频带振荡机理及其抑制方法研究(主持)

7.中国博士后科学基金一等资助项目:高度电力电子化主动配电网耦合振荡机理及抑制方法研究(主持)

8.湖南省研究生科研创新项目:微电网群集系统的关键技术研究(主持)

9.国家自然科学基金重点项目:大功率电声高效换能机理与控制方法研究(参与)

10.国家重点研发计划项目课题:可再生能源发电基地动态特性建模方法与宽频带振荡机理分析(参与)

所获科技奖励:

1.江西省科学技术进步三等奖(排名2/11)

项目名称:主动配电网电能质量综合控制技术及其应用

2.中国专利优秀奖(排名3/12

项目名称:一种海岛供电互动式UPS系统抗扰动抑制方法

3.2020年湖南省科学技术进步一等奖(排名8/12

项目名称:岛礁/陆基多能源独立微电网系统供电关键技术与装备及应用

4. 2017年湖南省科学技术进步一等奖(排名9/12)

项目名称:岛屿/船舶高可靠电源系统核心技术及其应用

5. 2017年中国机械工业科学技术特等奖(排名11/27)

项目名称:海岛/岸基大功率特种电源系统关键技术与成套装备及应用

6. 2017年首届湖南省科技创新奖(排名12/15

项目名称:电能绿色变换与控制关键技术研究与产业化

所获个人荣誉:

1. 长沙市杰出青年,2021

2. 湖南大学青年教师托举计划,2022

3. 湖南大学首届杰出博士后,2020

4. 湖南大学优秀博士学位论文,2019

5. 博士后创新人才支持计划,2018

6. 湖南省优秀毕业生,2018

四、部分代表性学术论文

[1] Xiaoping Zhou(#), Leming Zhou, Yandong Chen, Zhikang Shuai, Josep M. Guerrero, An Luo, Wenhua Wu, Ling Yang. Robust Grid-Current-Feedback Resonance Suppression Method for LCL-Type Grid-Connected Inverter Connected to Weak Grid[J]. IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, 2018, 6(4): 2126-2137.

[2] Xiaoping Zhou(#), Leming Zhou, Yandong Chen, Josep M. Guerrero, An Luo, Wenhua Wu, Ling Yang. A microgrid cluster structure and its autonomous coordination control strategy[J]. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 2018, 100(1): 69~80.

[3] Xiaoping Zhou(#), Yandong Chen, Leming Zhou, An Luo, Josep M. Guerrero, Wenhua Wu, Ling Yang, Wenjuan Tan. Power coordinated control method with frequency support capability for hybrid single/three-phase microgrid[J]. IET Generation Transmission & Distribution, 2018,12(10): 2397~2405.

[4] Yifeng Liu, Xiaoping Zhou(*), Yandong Chen, Leming Zhou, Lei Wang, Wenhua Wu. Sequence Impedance Modeling and Stability Analysis for Load Converters With Inertial Support[J]. IEEE Transactions on Power Electronics, 2020, 35(12): 13031-13041.

[5] Yifeng Liu, Xiaoping Zhou(*), Haoqi Yu, Lerong Hong, Haitao Xia, Hanhang Yin, Yandong Chen, Leming Zhou, Wenhua Wu. Sequence Impedance Modeling and Stability Assessment for Load Converters in Weak Grids[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2021, 68(5): 4056-4067.

[6] Lerong Hong, Xiaoping Zhou(*), Haitao Xia, Yifeng Liu, An Luo. Mechanism and Prevention of Commutation Failure in LCC-HVDC Caused by Sending End AC Faults[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2021, 36(1): 473-476.

[7] Lerong Hong, Xiaoping Zhou(*), Yifeng Liu, Haitao Xia, Hanhang Yin, Yandong Chen, Leming Zhou, Qianming Xu . Analysis and Improvement of the Multiple Controller Interaction in LCC-HVDC for Mitigating Repetitive Commutation Failure[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, 2021, 36(4): 1982-1991.

[8] Hanhang Yin, Xiaoping Zhou(*),Yifeng Liu, Haitao Xia, Lerong Hong, Renlong Zhu, Lingfeng Deng. Interaction Mechanism Analysis and Additional Damping Control for Hybrid Multi-Infeed HVDC System[J]. IEEE Transactions on Power Delivery, DOI: 10.1109/TPWRD.2022.3140826.

[9] Renlong Zhu, Xiaoping Zhou(*), Haitao Xia, Lerong Hong, Hanhang Yin. A Commutation Failure Prediction and Mitigation Method[J]. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy, DOI: 10.35833/MPCE.2020.000771.

[10] Leming Zhou, Xiaoping Zhou, Yandong Chen, Zhipeng Lv, Zhixing He, Wenhua Wu, Ling Yang, Kui Yan, An Luo, Josep M. Guerrero. Inverter-Current-Feedback Resonance-Suppression Method for LCL-Type DG System to Reduce Resonance-Frequency Offset and Grid-Inductance Effect[J]. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2018, 65(9): 7036-7048.

[11] 周小平(#,陈燕东,周乐明,罗安,伍文华.一种微网群架构及其自主协调控制策略[J].电工技术学报,2017,32(10):123-134.

[12] 周小平(#,陈燕东,罗安,周乐明,李鸣慎,陈智勇.一种单相–三相混合微电网结构及其能量协调控制方法[J].中国电机工程学报,2016,36(24):6759-6768+6930.

[13] 周小平(#,罗安,陈燕东,周乐明,陈智勇.直流微电网中双向储能变换器的二次纹波电流抑制与不均衡控制策略[J].电网技术,2016,40(09):2682-2688.

[14] 朱仁龙,周小平(*),罗安,洪乐荣,夏海涛,邓凌峰.基于电压时间换相面积预测的换相失败抑制方法[J].电力系统自动化,2022,46(03):156-163.

[15] 陈斌超,周小平(*),罗安,邓凌峰,洪乐荣.改进型串联电压换相换流器及其控制策略[J].电网技术,2021,45(10):4057-4065.

[16] 邓凌峰,周小平(*),洪乐荣,陈斌超,夏海涛,尹寒航,刘一锋,朱仁龙.适用于串联电压换相换流器的新型换相失败抑制方法[J].中国电机工程学报,2021,41(21):7304-7314.

[17] 刘一锋,周小平(*),洪乐荣,夏海涛,田皓.虚拟惯性控制的负荷变换器接入弱电网的序阻抗建模与稳定性分析[J].电工技术学报,2021,36(04):843-856.

[18] 夏海涛,周小平(*),洪乐荣,刘一锋,罗安,汪鑫,孟庆强.一种抑制后续换相失败的自适应电流偏差控制方法[J].中国电机工程学报,2019,39(15):4345-4356.

五、代表性授权发明专利

[1] 周小平,刘一锋,于浩祺,洪乐荣,夏海涛,朱仁龙,舒钰成,尹寒航,邓凌峰,陈斌超.负荷虚拟同步机的序阻抗建模与稳定性分析方法,授权发明专利:【ZL201911213771.8

[2] 罗安,周小平,陈燕东,周乐明,伍文华,杨苓,王自力,江舟,姜劲松.一种微网群架构及其自主协调控制方法,授权发明专利:【ZL201610897833.1

[3] 罗安,周小平,陈燕东,周乐明,李鸣慎,匡慧敏,伍文华,杨苓,怀坤山.一种分布式发电三相逆变器平滑切换控制方法,授权发明专利:【ZL201510171907.9

[4] 罗安,周小平,陈燕东,周乐明,梅成成,伍文华,杨苓,谢志为,王自力.一种具有延时补偿功能的两相正交逆变电源控制方法,授权发明专利:【ZL201710438502.6

[5] 罗安,周小平,陈燕东,周乐明,伍文华,杨苓,王自力,江舟,姜劲松,谭文娟.一种适用于交直流混合微电网的自主功率协调控制方法,授权发明专利:【ZL201710566512.8

[6] 罗安,周小平,陈燕东,周乐明,李鸣慎,匡慧敏,伍文华,杨苓,怀坤山.一种快速谐波环流抑制的多逆变器并联控制方法,授权发明专利:【ZL201510057802.0

[7] 陈燕东,周小平,罗安,周乐明,伍文华,杨苓,王自力,江舟,戴瑜兴. 一种海岛供电互动式UPS系统抗扰动抑制方法. ZL 201610897808.32017-01-04.

六、主要讲授课程

电力电子技术(本科)、DSP技术及其应用(本科)

七、研究生培养

课题组对研究生有着全方位、立体化的培养,重点围绕国家重大需求,坚持“产---一体化的培养体系,坚持基础与应用研究并重,开展前沿创新研究,进而提高研究生的竞争力和自主创新能力。课题组针对每位研究生都会制定合理的培养目标,并不断完善改进培养方案,强调过程培养和监控;在科研过程中,通过“传帮带、共成长”的机制,及时解决学生在科研过程中的所遇到的难题;课题组每两周进行一次组内学术交流,培养团队合作分享的学术氛围,并且鼓励研究生勇担重任,自主设计项目方案和研发工程装备。

课题组目前拥有的实验平台如下:

1)电力电子变换器研发平台:该平台主要用于新能源发电变换器、大功率特种电源、电能质量治理装备等电力电子装备的研发及制造,主要包括装置拓扑与控制仿真设计、装置结构与散热仿真设计、高效率PCB板焊接、装置系统集成与调试等几个关键环节所用的仪器与设备,如图1所示。

1 电力电子变换器研发平台

21600V单极双12脉波特高压直流输电物理模拟平台:该平台是以酒湖工程为原型缩建的1600V单极双12脉波高压直流输电物理模拟平台,额定传输功率为100kW,额定直流电压为1600V。具体构成如图2所示,主要由送端换流阀组、受端换流阀组、直流线路模拟、交流电网模拟、控制保护系统、传感与测量系统六部分组成。该平台可对受端电网各类故障导致的换相失败过程进行准确复现,可为研究高压直流输电系统换相失败的发生机理提供平台基础,也可对新型换相失败防御方法进行动模实验验证。

(a)原理图

2 1600V单极双12脉波特高压直流输电物理模拟平台